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平成13年度～平成14年度科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))研究成果報告書, 研究概要:本研究では,まず,安定解析に必要な強度定数c,φを得るために物理的・鉱物学的性質を異にする地すべり土について強度測定試験を行った.次に,残留係数を導入した三次元安定解析手法について検討し,提案した. 1.c-φ関係図において,c=37.5kN/m^2,φ=35.0°付近から正規圧密強度付近にまで及ぶ領域が強風化・破砕泥岩のピーク強度ゾーンとして設定された.正規圧密強度はc軸上のφ=23～30°の範囲にあり,残留強度はφ=9°～17°の範囲で与えられた.φ≦10°のような低い値は残留せん断面が鏡肌を呈するほどに発達した試料で得られた. 2.シルト・砂分が多く,粘土含有量が20％より少ない試料でもピークから残留への明瞭な強度逓減が認められた.強度逓減量は,配向性鉱物総量との関係において凸型変化を示した.地すべり土の応力～変位曲線は,含有される鉱物総量に基づいて4タイプに類別できた. 3.通常の地すべりの安定解析において、実験で得られるピーク強度,完全軟化強度(正規圧密強度)および残留強度の単独の適用は,安全率が過大または過小であると計算・評価してしまうため,すべり発生の事実が説明できない。提案された安定解析手法により,すべり面の平均強度定数が適切に算定され,二次元解析結果と比べてかなり小さいことが検証できた.また,本手法により,すべり時に動員されるピーク強度と残留強度の関与領域がすべり面全域で区分・表示できた., 要約(欧文):Strength measurement tests were carried out on landslide soils which showed a considerable variation in physical and mineralogical properties in order to obtain the their strength parameters c and φ for stability analysis. Then the three-dimensional stability analysis procedure, in which the residual factor was incorporated, was examined and proposed. The peak strength zone for strongly weathered and fractured mudstones was given by drawing the small area that reaches from the strength of c=37.5kN/m^2 and φ=35.0° close to the normally-consolidated strength in the c-φ figure. The parameters of normally-consolidated strength and residual strength were within the range of φ=23-30° and φ=9-17°, respectively. A fall in the strength from the peak to the residual state was clearly observed for the soil containing a large amount of silt and sand particles, and clay fraction below 20%. The variation of the strength reduction versus total contents of preferred-oriented clay minerals was expressed as a convex curve. Stress-displacement curves of landslide soils were classified into 4 types based on the total amount of minerals in soil. In the proposed analysis procedure, the average shear strength parameter acting along the slip surface was calculated precisely and was verified to be smaller than the parameter calculated by the two-dimensional analysis, and then each domain of both the peak and residual strengths mobilized at the slide could be expressed clearly on the whole slip surface area. This procedure will be helpful in rational and effective control works for landslide., 未公開：P.1以降(別刷論文のため)

平成6年度・平成7年度科学研究費補助金(一般研究(C))研究成果報告書, 研究概要:赤土(国頭マージ)地帯の崩壊は、層理や節理のような地質弱面とその走向に規制される。弱面の強度は残留強度の近くにまで低下し、非弱面部ではピーク強度が発揮される。ピーク強度の測定は、崩壊土の不攪乱試料について三軸圧縮試験装置を用いて行われた。完全軟化および残留強度の測定は、スラリー試料についてリングせん断試験装置を用いて行われた。ピーク強度については、地すべり性崩壊の不攪乱試料が微小レキの影響を受けてかなりのばらつき、C_f=3.0kPa～16.1kPa.φ_f=28.5°～43.5°を示した。完全軟化強度については、すべての試料がC_=35.0°～40.0°の範囲に納まった。残留強度については、バーミキュライトと粘土分を多く含む試料でC_r=0kPa.φ_r=16.5°～17.9°、石英が卓越している試料においてC_r=0kPa.φ_r=26.5°～31.0°、微小レキを含有する試料でC_r=0kPa.φ_r=19.8°～33.3°となり、地すべり土に比べて高値である。これは、赤土が配向性の鉱物粒子を含有していないこと、石英や微小レキの影響によって粒子の配向状況が良好でないことに起因したものである。赤土地帯の真喜屋地すべり性崩壊において、逆算解析によって得られる現場せん断強度(すべり面の平均強度)と試料のせん断強度の相互関係、および残留係数を導入した安定解析法の適用について検討した。真喜屋地すべり性崩壊の現場せん断強度は残留強度より大きいが、ピーク強度よりも小さい。対策のための設計強度定数は残留係数を導入した安定解析法を用いて計算でき、また逆算法と試料の強度定数を基にした図解法によっても決定できる。赤土に対する有機質資材の侵食抑制効果について人工降雨試験を行った。圃場容水量状態にした供試土において、流出土砂良は木炭土、有機土、チップ土および原土の順となり、10％木炭土において原土よりおよそ70％も侵食抑制効果が示された。, 要約(欧文):In the red soil (commonly called Kunigami Maaji) area in Okinawa, slope failures occur controled by the strike of weak planes such as bedding and joint plane. The shear strength along weak planes is lowered to the value close to residual strength. The peak strength is mobilized in shear zones where weak plane does not exist. The peak strength was measured for undisturbed samples from slope failures using a triaxial compression apparatus. The fully-softened strength and residual strength were measured for slurry of disturbed samples using a ring shear apparatus. Peak strength parameters were c_f=3.0kPa-16.1kPa, φ_f=28.5°-43.5°. Fully-softened strength parameters were c_=0kPa-7.9kPa, φ_=35.0°-40.0°. Residual strength parameters were c_r=0kPa, φ_r=16.5°-17.9° for soils containing vermiculite and high clay content, and c_r=0kPa, φ_r=19.8°-33.3° for quartz and small gravels-dominated soils, both higher than thosef or landslide soils. This is because clay particles in the red soil are poorly oriented, and, furthermore, the quartz and small gravels in the soils affected to make the residual strength high. The field shear strength (a average shear strength along the slip surface) and shear strength parameters of the soil from the slip surface were evaluated for the Makiya slope failure occurring in the red soil area based on the stability analysis method in which the residual factor was incorporated.A back-analysis of this slope failure showed that feild shear strengths are greater than residual strengths but smaller than peak strengths. The design strength parameters for control works were calculated by the proposed method and also by the graphic solution based on the back-analysis and shear strength parameters of the soil. The soil loss testing was performed by using a rainfall simulator in order to clear up that organic materials have the effect of erosion control on red soils. The quantity of runoff soil loss was small in the order of charcoal mixed soil

平成6年度・平成7年度科学研究費補助金(一般研究(C))研究成果報告書, 研究概要:赤土(国頭マージ)地帯の崩壊は、層理や節理のような地質弱面とその走向に規制される。弱面の強度は残留強度の近くにまで低下し、非弱面部ではピーク強度が発揮される。ピーク強度の測定は、崩壊土の不攪乱試料について三軸圧縮試験装置を用いて行われた。完全軟化および残留強度の測定は、スラリー試料についてリングせん断試験装置を用いて行われた。ピーク強度については、地すべり性崩壊の不攪乱試料が微小レキの影響を受けてかなりのばらつき、C_f=3.0kPa～16.1kPa.φ_f=28.5°～43.5°を示した。完全軟化強度については、すべての試料がC_=35.0°～40.0°の範囲に納まった。残留強度については、バーミキュライトと粘土分を多く含む試料でC_r=0kPa.φ_r=16.5°～17.9°、石英が卓越している試料においてC_r=0kPa.φ_r=26.5°～31.0°、微小レキを含有する試料でC_r=0kPa.φ_r=19.8°～33.3°となり、地すべり土に比べて高値である。これは、赤土が配向性の鉱物粒子を含有していないこと、石英や微小レキの影響によって粒子の配向状況が良好でないことに起因したものである。赤土地帯の真喜屋地すべり性崩壊において、逆算解析によって得られる現場せん断強度(すべり面の平均強度)と試料のせん断強度の相互関係、および残留係数を導入した安定解析法の適用について検討した。真喜屋地すべり性崩壊の現場せん断強度は残留強度より大きいが、ピーク強度よりも小さい。対策のための設計強度定数は残留係数を導入した安定解析法を用いて計算でき、また逆算法と試料の強度定数を基にした図解法によっても決定できる。赤土に対する有機質資材の侵食抑制効果について人工降雨試験を行った。圃場容水量状態にした供試土において、流出土砂良は木炭土、有機土、チップ土および原土の順となり、10％木炭土において原土よりおよそ70％も侵食抑制効果が示された。, 要約(欧文):In the red soil (commonly called Kunigami Maaji) area in Okinawa, slope failures occur controled by the strike of weak planes such as bedding and joint plane. The shear strength along weak planes is lowered to the value close to residual strength. The peak strength is mobilized in shear zones where weak plane does not exist. The peak strength was measured for undisturbed samples from slope failures using a triaxial compression apparatus. The fully-softened strength and residual strength were measured for slurry of disturbed samples using a ring shear apparatus. Peak strength parameters were c_f=3.0kPa-16.1kPa, φ_f=28.5°-43.5°. Fully-softened strength parameters were c_=0kPa-7.9kPa, φ_=35.0°-40.0°. Residual strength parameters were c_r=0kPa, φ_r=16.5°-17.9° for soils containing vermiculite and high clay content, and c_r=0kPa, φ_r=19.8°-33.3° for quartz and small gravels-dominated soils, both higher than thosef or landslide soils. This is because clay particles in the red soil are poorly oriented, and, furthermore, the quartz and small gravels in the soils affected to make the residual strength high. The field shear strength (a average shear strength along the slip surface) and shear strength parameters of the soil from the slip surface were evaluated for the Makiya slope failure occurring in the red soil area based on the stability analysis method in which the residual factor was incorporated.A back-analysis of this slope failure showed that feild shear strengths are greater than residual strengths but smaller than peak strengths. The design strength parameters for control works were calculated by the proposed method and also by the graphic solution based on the back-analysis and shear strength parameters of the soil. The soil loss testing was performed by using a rainfall simulator in order to clear up that organic materials have the effect of erosion control on red soils. The quantity of runoff soil loss was small in the order of charcoal mixed soil

平成元年度・平成2年度科学研究費補助金(一般研究(B))研究成果報告書, 研究概要:地すべり土の大変位せん断挙動についての検討結果によると、(1)残留状態に到達するまでの最小せん変位量は土粒子の性質や垂直応力に依存する。(2)最小せん変位量は泥岩試料で40～60cm、凝灰質れき質土では200～300cmとなり大変位である。(3)残留強度測定は、三軸や直接せん断試験では無理であり、リングせん断試験が望ましいが、排水条件を満たす必要があるので、長時間を要する。残留強度パラメータφrと2μm以下粘土分CF、塑性指数Ipおよびスメクタイト量Smの関係についての検討結果によると、(1)φr-CF関係および Shear mode区分は、すべり面土と非すべり面土の違いや残留せん断面における鏡肌形成を推し量るのに有効である。(2)φrとIpの間にはφr=35.9・Ip^<-0.368>関係式が成り立つ。(3)φr=13.8-0.092・Sm関係式が成り立つ。(4)上記関係および関係式によっておよそそのφr推定が可能である。提案された安定度評価法は、残留係数、逆算法、実験強度パラメータおよびモール・クーロン式を組み合わせたすべり面の平均強度パラメータ算定式に、残留係数と平均強度の関係を加味し安全率を予測しようとするものである。新潟の地すべりを事例としたせん断強度と安定度評価についての検討結果によると、(1) すべり面の状態は一様ではなく、鏡肌面や脆弱な破砕岩が混在しているので、強度パラメ-タを明確にする必要がある。(2)破砕泥岩のピ-ク強度は内在亀裂によって大きく支配される。(3)残留強度はスメクタイト粒子に依存し大幅に低下する。(4)残留係数とすべり面の平均強度の間には一次関係が成立つので、残留係数の推定が可能である。(5)推定残留係数に基づく安定度評価法は、地すべりブロックが多数分布し、その中のいくつかが地すべりを起こしているような地区において、小康を保っている地すべりブロックの危険度を判定する場合に有効である。, 要約(欧文):In evaluating the stability of landslide, it is important to clarify the characteristics of residual strength of materials in the slip surface zone. The residual strength is the minimal shear strength along the surface where clay particles are finally oriented. The magnitude of the minimal shear displacement that is needed to attain to the residual state depends on the clay particle property and the normal effective stress. The magnitude of displacement as long as 40-60 cm for mudstone and 200-300cm for gravelly tuffaceous soil were required. A ring shear test is an effective method to attain the residual state, although long time is required due to the large-displacement shearing and the drained conditions. Residual strength parameter is closely connected with the physical and mineralogical characteristics in landslide soils. It is concluded that clay fraction, plastisity index and amount of smectite appear to be a useful guide to estimate the residual strength parameter, and that further examination of the matter is warranted. Back-analyzed strength parameters were not capable of predicting stability of landslide-prone slopes. The proposed method that incorporates a combination of back-analysis, residual and peak strength parameters, residual factor, safety factor and the Mohr-Coulomb's equation makes it possible to conduct a large scale stability evaluation. The method for calculations of strength parameters are featured by the followings: (1) Laboratory strength parameters are incorporated into the evaluation for soil mechanical validity. (2) The standard slice method, a method used in back-analysis for safety factors, is introduced. (3) Two parameters of residual and peak strengths are incorporated into the expression after residual factors are introduced. (4)The type of slides and the condition of slip surfaces are taken into considerations. Calculations of safety factors through the estimated residual factor are believed to be effective in determining

平成元年度・平成2年度科学研究費補助金(一般研究(B))研究成果報告書, 研究概要:地すべり土の大変位せん断挙動についての検討結果によると、(1)残留状態に到達するまでの最小せん変位量は土粒子の性質や垂直応力に依存する。(2)最小せん変位量は泥岩試料で40～60cm、凝灰質れき質土では200～300cmとなり大変位である。(3)残留強度測定は、三軸や直接せん断試験では無理であり、リングせん断試験が望ましいが、排水条件を満たす必要があるので、長時間を要する。残留強度パラメータφrと2μm以下粘土分CF、塑性指数Ipおよびスメクタイト量Smの関係についての検討結果によると、(1)φr-CF関係および Shear mode区分は、すべり面土と非すべり面土の違いや残留せん断面における鏡肌形成を推し量るのに有効である。(2)φrとIpの間にはφr=35.9・Ip^<-0.368>関係式が成り立つ。(3)φr=13.8-0.092・Sm関係式が成り立つ。(4)上記関係および関係式によっておよそそのφr推定が可能である。提案された安定度評価法は、残留係数、逆算法、実験強度パラメータおよびモール・クーロン式を組み合わせたすべり面の平均強度パラメータ算定式に、残留係数と平均強度の関係を加味し安全率を予測しようとするものである。新潟の地すべりを事例としたせん断強度と安定度評価についての検討結果によると、(1) すべり面の状態は一様ではなく、鏡肌面や脆弱な破砕岩が混在しているので、強度パラメ-タを明確にする必要がある。(2)破砕泥岩のピ-ク強度は内在亀裂によって大きく支配される。(3)残留強度はスメクタイト粒子に依存し大幅に低下する。(4)残留係数とすべり面の平均強度の間には一次関係が成立つので、残留係数の推定が可能である。(5)推定残留係数に基づく安定度評価法は、地すべりブロックが多数分布し、その中のいくつかが地すべりを起こしているような地区において、小康を保っている地すべりブロックの危険度を判定する場合に有効である。, 要約(欧文):In evaluating the stability of landslide, it is important to clarify the characteristics of residual strength of materials in the slip surface zone. The residual strength is the minimal shear strength along the surface where clay particles are finally oriented. The magnitude of the minimal shear displacement that is needed to attain to the residual state depends on the clay particle property and the normal effective stress. The magnitude of displacement as long as 40-60 cm for mudstone and 200-300cm for gravelly tuffaceous soil were required. A ring shear test is an effective method to attain the residual state, although long time is required due to the large-displacement shearing and the drained conditions. Residual strength parameter is closely connected with the physical and mineralogical characteristics in landslide soils. It is concluded that clay fraction, plastisity index and amount of smectite appear to be a useful guide to estimate the residual strength parameter, and that further examination of the matter is warranted. Back-analyzed strength parameters were not capable of predicting stability of landslide-prone slopes. The proposed method that incorporates a combination of back-analysis, residual and peak strength parameters, residual factor, safety factor and the Mohr-Coulomb's equation makes it possible to conduct a large scale stability evaluation. The method for calculations of strength parameters are featured by the followings: (1) Laboratory strength parameters are incorporated into the evaluation for soil mechanical validity. (2) The standard slice method, a method used in back-analysis for safety factors, is introduced. (3) Two parameters of residual and peak strengths are incorporated into the expression after residual factors are introduced. (4)The type of slides and the condition of slip surfaces are taken into considerations. Calculations of safety factors through the estimated residual factor are believed to be effective in determining